Système nerveux - Université de Neuchâtel
publicité
Système nerveux • Avec le système endocrinien, il règle et maintient l’homéostasie • Plus rapide que le système endocrinien • Le système nerveux recueille les informations sensorielles, traite l ’information, détermine l ’action à entreprendre puis fournit la réponse motrice Système nerveux : subdivisions • Le cerveau influence toutes les activités du corps • Fonctionnement encore en grande partie inconnu • Deux parties principales : – Système nerveux central : encéphale, moelle épinière – Système nerveux périphérique : nerfs • Système nerveux périphérique comprend 2 types de voies : – Sensitive, afférente – Motrice, efférente • Système nerveux somatique : système nerveux volontaire • Système nerveux autonome : règle l ’activité des muscles lisses, glandes, muscles cardiaques Histologie du système nerveux • Gliocytes: – Entourent et protègent les neurones – Représentent la moitié de la masse de l’encéphale Astrocytes • Cellules étoilées • Permettent les échanges entre les capillaires et les neurones • Ils sont reliés entre eux Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 1 Microglies • • • • Petites cellules ovoïdes Elles sont en lien avec les neurones avoisinant Elles phagocytent les micro-organismes ou les déchets de neurones Elles ont un rôle protecteur du SNC Ependymocytes • Tapissent les cavités centrales de l ’encéphale et de la moelle épinière • Ils font office de barrière perméable entre le liquide cérébro-spinal et les neurones Oligodentrocytes • Se trouvent le long des axones • Ils constituent une gaine de protection pour les neurones, forment la gaine de myéline dans le SNC Neurones • • • • • Cellules nerveuses excitables qui produisent et transmettent des signaux électriques Unité fonctionnelle de base Les neurone sont des cellules avec une longue durée de vie (toute une vie) Ils ne sont pas capables de se reproduire Ils ont un métabolisme élevé et nécessitent un approvisionnement continu en oxygène et glucose • Les dendrites recueillent l’information • Un seul axone amène l’information du corps cellulaire vers la périphérie • Un axone peut mesurer jusqu’à plus de 1 mètre Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 2 Potentiel d ’action • • • • Dépolarisation brève et suffisante. Passe de -70mV à 30mV Il faut une dépolarisation minimale pour avoir une réaction (seuil d ’excitation) Principe du tout ou rien. Si une stimulation permet un potentiel d ’action, quelle que soit son importance, la réponse est la même • Période réfractaire : période durant laquelle il n’est pas possible de produire un potentiel d ’action Influx nerveux • Il s’agit d’un phénomène électrique qui transmet l ’information de neurone en neurone puis à l’organe cible • Au repos, il y a une différence de potentiel de part et d ’autre de la membrane cellulaire (70 mV) • L ’information est transmise par un changement de polarisation • Lorsque l'influx nerveux se propage, il y a entrée d'ions Na+, ce qui provoque une dépolarisation: l'intérieur devient momentanément + et l'extérieur devient -. • 1 milliseconde après, la membrane devient imperméable au Na+ et perméable au K+. Celui-ci sort de la cellule. Il y a alors repolarisation. • Cet influx est plus rapide si l'axone est isolé par de la myéline distribuée en manchon autour de l'axone. On dit, dans ce cas, qu'il y a conduction saltatoire (par sauts). Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 3 Gaine de myéline • Protège l ’axone • Isole électriquement l ’axone de ses voisins • Un axone myélinisé peut transmettre l’influx électrique à 150 m/s, un axone amyélinisé à 1 m/s • Maladie touchant la gaine de myéline : sclérose en plaque • Gaine de myéline : – – – – – – substance lipidique Isole la membrane cellulaire Le potentiel d ’action saute d’un nœud de Ranvier à l ’autre (conduction saltatoire) La myélinisation des motoneurones survient pendant les 7 premières années de la vie Les petits enfants ont plus de difficulté à acquérir une bonne coordination La vitesse de conduction dans une fibres myélinisée de gros diamètre peut atteindre 100 m/s (5-50x plus vite que dans une fibre non-myélinisée de même diamètre Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 4 Facteurs influençant la transmission de l ’influx nerveux • Diamètre de l ’axone. – La vitesse de propagation de l ’influx dépend des dimensions de l ’axone – Plus le diamètre de l ’axone est grand, plus l’influx nerveux est transmis rapidement • Facteurs chimiques : – alcool, sédatifs, anesthésiques • Facteurs physiques : – Froid LA SYNAPSE • Zone de transmission de l ’influx d ’un neurone à l ’autre ou du neurone vers la cellule cible • Partie de la propagation de l ’influx la plus lente, 0,3 à 0,5 ms À l'arrivée de l'influx nerveux, des vésicules se brisent et libèrent leurs neurotransmetteurs. Ceuxci s'échappent du premier neurone pour se fixer sur la membrane du deuxième neurone. Cette liaison provoque à son tour un influx nerveux qui se propage le long du deuxième neurone. • Les récepteurs postsynaptiques se situent en général sur les dentrites mais dans 5-20% sur le corps cellulaire Neurotransmetteurs • Plus de 50 substances neurotransmettrices • Noradrénaline, acetylcholine sont les principaux Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 5 • Sérotonine, histamine, glycine, monoxyde d ’azote, adrénaline... Réponse post-synaptique • Le potentiel créé sur la membrane post-synaptique peut être excitateur ou inhibiteur • Le potentiel engendré dépend de l ’effet de sommation Système nerveux central : anatomie • • • • • • Encéphale: comprend le cerveau, le cervelet et le tronc cérébral Pèse 1,6 kg chez l ’homme et 1,45 kg chez la femme (proportionnel à la masse corporelle) La puissance du cerveau ne dépend pas de sa taille mais de la complexité de ses connections l ’homme de Néanderthal avait un cerveau de 15% plus volumineux que le nôtre Substance blanche : contient surtout des axones et leurs gaines de myéline Substance grise : contient surtout les corps des neurones Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 6 Cerveau • 2 Hémisphères • Corps calleux relie les 2 hémisphères • Cortex cérébral : siège de la pensée et de l ’intellect, partie externe des hémisphères cérébraux, à faible densité de myéline, substance grise • 4 Lobes : – – – – Frontal: fonctions intellectuelles et contrôle moteur Temporal: fonction auditive Pariétal: fonctions sensitives Occipital: fonctions visuelles Fonctions du cortex cérébral • Aires motrices, aires sensitives, aires associatives • Un hémisphères est le siège de la perception et de la régulation motrice du coté opposé du corps • La structure du cortex est quasi symétrique mais il y a une latéralisation fonctionnelle Latéralisations du cerveau • Dominance de l ’hémisphère G chez 90% des gens • Prédominance G pour la logique et l ’habilité mathématique • Hémisphère droit intervient dans les habilités spatio-visuelles, l ’intuition, l ’émotion, la reconnaissance des visages, côté « poétique, créatif ». • Chez 10% de la population les rôle des hémisphères sont égaux ou inversés • Une dominance droite se trouve en particulier chez les gauchers Intégration sensori-motrice • • • • • • Stimulus sensitif est reçu par les récepteurs de la sensibilité Neurone sensitif transmet la stimulation au neurone du système nerveux central (SNC) L’information est interprétée et une réponse est choisie Le SNC transmet sa réponse au motoneurone Le motoneurone transmet l’information au muscle pour répondre à la stimulation homoncule moteur Information sensitive • Les stimulations sensitives sont transmises par l’intermédiaire des nerfs sensitifs à la moelle épinière Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 7 • Elles peuvent soit déclencher un réflexe, soit être transmises au SNC dans les aires sensitives (tronc cérébral, cervelet, thalamus, cortex) • Si l’information sensitive se termine dans le tronc cérébral, elle permet de provoquer des réponses motrices subconscientes par exemple pour le contrôle postural • Dans le cervelet, l’information sensitive est utilisée pour gérer la coordination. Le cervelet est le centre de coordination de l’action des différents groupes musculaires. Permet de faire des gestes précis, sans à coup • Les informations sensitives atteignant le thalamus sont conscientes • Lorsque les informations sensitives atteignent le cortex cérébral, leur origine peut être perçue Contrôle moteur • Origine du motoneurone: – Moelle épinière – Régions inférieures du cerveau – Aire motrice du cortex • Plus la réponse motrice s’élève vers le cortex, plus elle est précise et volontaire Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 8 Activité réflexe • Réflexe: activité préprogrammée • Chaque fois que les nerfs sensitifs transmettent certains influx, le corps réagit instantanément et de manière stéréotypée • Les réflexes sont sous le contrôle direct de la moelle épinière Cortex moteur primaire • Responsable du contrôle des mouvements fins et précis • Assure le contrôle conscient du mouvement des muscles squelettiques • Le cortex prémoteur dans le lobe frontal stock les informations nécessaires pour les activités répétitives ou habituelles Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 9 Noyaux gris centraux • Situés dans la substance blanche du cerveau • Rôle important dans l’initiation des mouvements automatiques et répétés (mouvement des bras à la marche) et dans les mouvements semi-volontaires comme la marche • Neurones jouent un rôle dans le maintien de la posture Commotion cérébrale : – Choc direct, peu important avec sensation d’étourdissement voir de perte de connaissance – – Signes de commotion cérébrale : maux de tête, état confus, difficulté de concentration, nausées, étourdissements, bourdonnements d'oreilles, suite à un traumatisme crânien En cas de commotion cérébrale, un seul traitement : le repos, et ce, jusqu'à la disparition de tous les symptômes. En effet, il est capital que le retour au jeu soit parfaitement contrôlé. Un athlète peut mettre sa vie en danger s'il revient au jeu trop vite. Par contre, même s'il est guéri, il demeure plus fragile. On s'est rendu compte qu'un athlète victime d'une commotion cérébrale est beaucoup plus susceptible d'en subir d'autres Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 10 • Qu'est-ce qu'une commotion ? • Une commotion est en fait un traumatisme crânien. • Il s'agit d'une altération temporaire des fonctions mentales, qui peut entraîner une perte de conscience. • La commotion résulte habituellement d'un coup à la tête. De nombreux experts sont toutefois d'avis qu'elle peut aussi survenir en d'autres occasions, par exemple, dans le cas d'un coup de fouet cervical. On utilise parfois l'expression «traumatisme crânien léger» pour désigner une commotion. • Quels sont les symptômes d'une commotion ? • Problèmes de motricité • Manque de coordination • Problèmes physiques • Maux de tête • Etourdissements • Nausées • Fatigue/perturbations du sommeil (non attribuable à d'autres causes évidentes) • Pertes d'équilibre • Sensibilité accrue au bruit et à la lumière • Vue trouble ou fatiguée • Perte du goût ou de l'odorat • Bourdonnements d'oreille • Problèmes liés à la pensée • Problèmes de concentration • Problèmes de mémoire • Désorientation • Difficultés à planifier/organiser • Difficultés à prendre des décisions et à résoudre des problèmes • Ralentissement de la pensée, de la parole, de la lecture, des réactions • Confusion • Changements d'humeur • Sentiment de tristesse ou d'anxiété, ou d'apathie • Irritabilité ou agressivité • Manque de motivation • Les symptômes peuvent durer quelques minutes, quelques jours ou même quelques semaines. Ils peuvent apparaître immédiatement, après quelques heures ou quelques jours. • Une étude menée par Barry D. Jordan, et Julian Bailes, Burke Rehabilitation Hospital in Mamaroneck, N.Y, à propos de 1 100 patients d'un âge moyen de 53 ans, et ayant pratiqué le football américain pendant une durée Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 11 moyenne de 17 ans, a révélé qu'il existait une corrélation statistique significative, entre des antécédents de commotions cérébrales lors de la pratique sportive et la présence de troubles de la mémoire, des difficultés d'élocution, des troubles de la mémoire à court et moyen terme. • Quelques règles simples s'imposent afin d'éviter de potentielles lourdes conséquences cliniques : • Il faut éviter le risque de commotions cérébrales notamment répétées en réduisant l'activité sportive en cas d'épisodes répétés de commotion cérébrale durant la même saison sportive. • Lors d'une commotion cérébrale durant un match, il convient de ne laisser reprendre le jeu, au joueur, que s'il a récupéré l'intégralité de ses facultés. • Le port des tenues de protection dans les sports à risque s'impose dans toutes les circonstances de la pratique du sport, tant en compétition que lors de l'entraînement. Traumatisme crânien • Contusion cérébrale : – destruction du tissu cérébral • Hémorragie sous-durale, intraparenchymateuse ou sous-arachnoïdienne : – Saignement secondaire à un traumatisme Diencéphale • Contient principalement le thalamus et l ’hypothalamus • Le thalamus est un centre d ’intégration sensoriel (sauf l ’odorat) • L’hypothalamus est responsable du maintien de l’homéostasie (régulation de la pression artérielle, fréquence cardiaque, T° corporelle, émotions, comportement sexuel, cycles sommeil-veilles, prise alimentaire, respiration, digestion….) Cervelet • • • • • Rôle dans le contrôle du mouvement Essentiel au contrôle des mouvements rapides et des activités musculaires complexes Coordonne le rythme et l’enchaînement des activités motrices Le cervelet connaît à chaque instant la position exacte du corps Il reçoit des informations des organes de la vision et de l’équilibre Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 12 Tronc cérébral • • • • Se compose du pont, du bulbe et des pédoncules cérébraux Assure la jonction entre le cerveau et la moelle épinière Lieu d ’origine des nerfs crâniens Formations réticulaires : – – – – Coordonne les fonctions musculaires Maintient le tonus musculaire Contrôle les fonctions respiratoires et cardiaques Détermine l’état de conscience Les nerfs crâniens Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 13 L’enveloppe de l’encéphale • Méninges: – Dure-mère – Arachnoïde – Pie-mère Liquide céphalo-rachidien • Maintien le SNC. Le SNC « flotte » dans le LCR • Fabriqué à partir du plasma au niveau des plexus choroïdes Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 14 La moelle épinière • La substance blanche de la moelle épinière conduit l ’influx nerveux dans les 2 sens Anatomie du système nerveux périphérique • • • • • • • Le système nerveux périphérique se compose de 43 paires de nerfs 12 paires de nerfs crâniens issus de l’encéphale 31 paires de nerfs rachidiens issus de la moelle épinière Chaque nerf rachidien comprend une voie sensitive et une voie motrice La voie sensitive arrive dans la racine dorsale de la moelle épinière Le corps des neurones sensitifs est situé dans le ganglion rachidien L’axone du nerf moteur quitte la moelle épinière par la racine ventrale Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 15 Voie sensitive • Les voies sensitives véhiculent l’information vers le système nerveux central • Les neurones sensitifs innervent diverse partie du corps : – – – – – Les organes internes Les organes des sens La peau Les muscles et les tendons Les vaisseaux • Il y a plusieurs types de récepteurs sensitifs: – – – – – Mécanorécepteurs: sensibles à la pression, la force, l’étirement Thermorécepteurs: sensibles à la température Nocicepteurs: sensibles à la douleur Photosensibles: sensibles à la lumière Chémorécepteurs: sensibles aux stimulations chimiques Voie motrice • Le système nerveux central, après avoir traité les informations sensitives, transmet par les voies motrices, la réponse appropriée Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 16 Système nerveux végétatif • Contrôle tous les fonctionnements internes, inconscients de notre corps – – – – Rythme cardiaque Pression artérielle Répartition des masses sanguines Respiration • Il se compose du système nerveux sympathique et parasympathique • Ils ont leur origine à différents niveaux de la moelle épinière et dans le tronc cérébral • Les systèmes sympathique et parasympathique ont souvent des effets antagonistes Système nerveux sympathique • Utilisé surtout lorsque l’organisme est en situation d’alerte • Décharge sympathique : – Augmentation du rythme cardiaque – Dilatation des vaisseaux coronaires (augmentation du débit cardiaque), musculaires (augmente le débit sanguin dans les muscles actifs) – Vasoconstriction dans les secteurs non utiles à l’effort – Bronchodilatation (facilite les échanges gazeux) – Stimulation de l’activité mentale (améliore la perception et la concentration) • • • • Libération du glycogène hépatique Ralentissement des activités sans intérêt pour l’effort (digestion) Augmentation du niveau métabolique en réponse aux besoins Augmentation de la pression artérielle pour améliorer la perfusion musculaire et le retour veineux • Tous ces changements du fonctionnement du corps facilitent la réponse motrice Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 17 Système nerveux parasympathique • • • • • • • • Utilisé comme système de défense Rôle surtout sur les systèmes digestifs, urinaire, endocrinien, réserve d’énergie Surtout actif au repos Permet de maintenir l’équilibre (homéostasie) du fonctionnement global de l’organisme Son effet s’oppose en général à celui du système nerveux sympathique Baisse du rythme cardiaque Constriction des vaisseaux coronaires Bronchoconstriction Dr. Michel Hunkeler Av. Gare 1 2000 Neuchâtel cours d’anatomie/physiologie CEP Université de Neuchâtel 2004-2005 18
